기계 혁신 설계의 원칙은 무엇입니까?

기계 설계의 원칙을 혁신하다.

(1) 과학 원리

설계 방안은 일부 또는 일부 과학 기술 원칙의 구현이므로 어떤 설계 방안도 과학 기술 원칙을 위반해서는 안 된다.

이 원칙에 위배되는 가장 전형적인 디자인은' 영구동기 방안' 이다. 예로부터 수많은 발명가들이 머리를 쥐어짜고 또 하나의 영동기를 설계했지만, 모두 헛수고였다. 에너지 보존 법칙을 직접 위반했기 때문에 결과가 없었다. 설계 방안은 과학 원리에 어긋나지 않는 것 외에, 예상 성능도 달성해야 한다. 대부분의 발명의 목적은 기존 기술을 능가하기 위한 것이다.

효과가 그렇게 이상적이지 않다면, 발명도 존재의 의미를 잃게 된다. 따라서 설계의 기술적 성능을 다방면으로 논증해야 한다.

예를 들어, 누군가가 "유압 전동 변속 자전거" 를 설계한 적이 있습니다. 그의 목표는 자동차를 더욱 경쾌하고 민첩하게 만드는 것이다. 이를 위해서는 유압 전동 시스템의 효율이 체인 연동에 가깝거나 높아야 한다는 전제가 필요합니다. 하지만 우리가 자세히 조사해 보면, 유압 전동이 동력 전달에서 효율이 낮기 때문에 이 발명의 예상 목적은 달성하기 어렵다는 것을 알 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

작용 원리에 문제가 없는 발명에 대해서는 제조 공정에 특별한 어려움이 있는지 여부도 고려해야 한다. 날개 달린 인체 비행기를 발명하고 싶다고 가정해 보십시오. 매우 가볍지만 견고하고 탄력이 뛰어난 재료에 디자인을 의존한다면 문제가 생길 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 너는 먼저 네가 필요로 하는 재료가 현재 제조될 수 있는지 조사한 후에 너의 발명이 의미가 있는지 아닌지를 고려해야 한다.

고려해야 할 또 다른 질문은, 만약 당신이 설계한 물건이 당신의 뜻에 따라 제조된다면, 당신은 실제 사용에서 특별한 어려움을 겪지 않을까 하는 것입니다. (존 F. 케네디, 노력명언)

예를 들어 범선과 같은 풍력에 의존하는 교통수단도 제조할 수 없는 것은 아니지만, 이런' 공압교통수단' 을 사용해야 한다면 많은 번거로움을 겪게 될 것이다. 우리는 좁은 길에서 주행해야 했지만, 육지의 바람은 바다의 바람보다 훨씬 안정적이지 않았기 때문에, 우리 차량은 빠르고, 느리고, 멈추는 상태에 빠질 수 있었다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 이것은 도로 운송에서는 허용되지 않으며, 다른 차량의 주행과 안전을 크게 방해할 수 있다.

(2) 유일성 원칙

혁신적인 디자이너들은 종종 독창적이며, 종종 일반 디자이너와는 다른 방식으로 기발한 아이디어를 제시하여 기술 방안이 두드러진 실제 효과를 낼 수 있게 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 혁신명언)

예를 들어 회전자 엔진과 자기부상열차의 디자인은 모두 독창적인 디자인이다.

우수한 디자인에는 종종 독특한 아이디어가 있지만, 독특한 아이디어가 사람들이 절실히 필요로 하는 실용적인 제품이 아닐 수도 있습니다. 예를 들어, 누군가가 "물을 뿌릴 수 있는 알람 시계" 를 설계한 적이 있습니다. 그는 종소리 대신 스프링클러로 잠든 주인을 깨웠다. 하지만 이런 디자인은 상업화하기 어렵다. 사람들이 그렇게 필요로 하지 않기 때문이다.

(3) 최적화 원칙

디자인의 실용적 가치를 직접 평가하는 것은 매우 어렵다. 사실, 사람들은 종종 비교법을 사용하여 새로운 방안의 가능한 효과를 같은 문제를 해결하고자 하는 모든 기존 기술과 비교해서 그것이 우세한 위치에 있는지 알아보는 것을 자주 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 비교명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 비교명언)

일반적으로 완전히 유사한 기능을 추구하는 다른 기술은 비교 및 구분할 수 있습니다. 예를 들어, 에디슨이 설계한 탄소 버클 전화 마이크와 벨이 사용하는 액체 변류기 마이크는 두 가지 다른 기술이지만, 소리를 그에 상응하는 파동 전류로 바꾸는 것은 완전히 같은 기능을 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 이 경우 전자의 기술이 후자보다 더 간단하고, 편리하고, 내구성이 뛰어나며, 후자보다 훨씬 낫다는 것을 분명히 알 수 있다. 사실, 벨은 곧 에디슨의 특허권을 샀다.

물론, 기존 기술보다 우수한 설계 방안을 내놓는 것은 매우 기쁜 일이지만, 우리는 또한 기술이 끊임없이 발전하고 진보하며, 새로운 디자인이 끊임없이 등장할 것이라는 것을 인식해야 한다. 따라서 다른 가능한 기술 솔루션과 가능한 개선 방안도 고려해야 합니다. 이를 통해 Dell 의 설계는 장기적으로 비교적 최적의 위치에 놓이고 장기적으로 그 사용 가치를 유지할 수 있습니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 혁신은 기술 설계의 영원한 젊음의 비결임을 알 수 있다.

(4) 단순성의 원칙

기술 방안의 단순함도 하나의 설계가 성공할 수 있는지를 판단하는 설계 원칙이다.

한 디자인의 원리와 구조가 복잡할수록 그 수준이 높아진다는 막연한 착시가 있다. 물론 복잡한 물건을 만드는 것은 쉽지 않지만, 이것은 단지 제조업자들에게만 있는 것이다. 디자이너가 구조의 복잡성을 일정 한도를 초과한다면, 이것은 엉터리이거나 실패한 디자인이다. 따라서 혁신적인 디자이너는 기능이 명확하고, 성능이 안정적이며, 매커니즘이 간단한 기술 방안을 추구해야 합니다.

(5) 시장성 원칙

과학기술의 원리에 부합하는 제품 설계는 통상 제조할 수 있다. 그럼, 우리는 이 디자인이 이미 성공했다고 생각할 수 있습니까? 사실 그렇지 않을 수도 있습니다. 과학 연구 실험과 같은 몇 가지 특수한 경우를 제외하고, 전반적인 설계는 반드시 그 뛰어난 실용성을 증명하고 시장의 엄중한 시험을 견뎌야 결국 성공할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학)

에디슨은 "팔 수 없는 물건을 발명하지 않을 것이다. 팔 수 없는 물건은 성공의 절정에 이르지 못했기 때문이다" 고 말했다. 팔 수 있으면 그것의 실용성을 증명하고 실용성은 성공이다. "이는 혁신적인 디자인에 관심이 있는 누구에게나 설계 가치를 판단하는 가장 높은 기준인 금옥언이다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 혁신명언) 어떤 사람들은 특허국의 비준을 설계 성공의 상징으로 오인할지도 모른다. 물론, 이것은 확실히 당신의 디자인이 가장 낮은 수준을 가지고 있다는 것을 보여 주는 기쁜 징조이지만, 이것은 가장 중요한 징조가 아니다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언) 특허 심사에는 이미 실용적 내용이 포함되어 있지 않느냐고 묻는 사람이 있을 수 있다. 실제로 특허국은 눈에 띄게 실용적이지 않은 디자인을 제거해 승인된 특허의 상업적 가치를 보장하지 않는다. 세계 선진국이 특허를 부여하는 것을 보면, 진정한 이득은 15% 정도밖에 되지 않는다.

그렇다면 어떤 물건이 시장을 얻을 수 있을까요? 일반적으로 디자이너의 사용 가치가 판매가를 초과하도록 요구하다.

상품의 가격은 항상 원가의 제약을 받는다. 일반적으로 생산량이 많을수록 원가가 낮아진다. 그러나, 같은 디자인, 다른 사람에 대 한 사용 가치는 종종 다릅니다. 보통 소수의 사람들만이 그것이 높은 사용가치를 가지고 있다고 생각하지만, 대다수의 사람들은 그렇게 생각하지 않는다.

예를 들어, 같은 종류의 태양열 이용 설비는 햇빛이 충분하고 연료가 부족한 지역 (예: 청장고원) 에서 높은 가치를 사용합니다. 그러나, 연료가 매우 풍부한 지역에서는, 그것은 중요한 사용가치가 없다. 따라서 특정 제품의 경우 판매 지역이 넓을수록 평균 사용 가치가 낮아집니다.

엔지니어링 기술에 익숙한 사람들에게는 신제품의 비용을 추정하는 것이 어렵지 않지만, 새로운 디자인의 사용 가치를 추정하는 것은 종종 매우 어렵다. 그럼에도 불구하고 Dell 은 다음과 같은 측면에서 사용 가치를 고려할 수 있습니다.

1) 이 디자인으로 해결되는 문제가 급합니까? 일반적으로, 만약 하나의 디자인이 사람들이 시급히 해결해야 할 문제를 해결한다면. 그것의 사용 가치는 비교적 높다. 예를 들어, 전보가 발명되기 전에, 세계는 이미 기차와 기선을 사용했고, 교통의 속도는 이미 크게 빨라졌지만, 통신의 속도는 교통속도의 제한을 받아 당시 상공업의 급속한 발전의 요구를 만족시킬 수 없었다. 따라서 모스가 전보를 발명한 지 10 년도 채 안 되어 많은 나라에서 전보가 널리 사용되었습니다. 하지만 단거리 통신에서 전보를 사용하는 것은 여전히 불편하며, 전보와 번역 코드를 주고받는 사람이 필요하기 때문에 종종 메신저를 보내는 것이 더 수월합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 통신명언) 그러나, 전화의 발명은 이러한 번거로움을 제거하여 더 빠른 속도로 보급되었다.

2) 사용하기 좋습니까? 문제를 해결할 수 있는 디자인도 사용 편의성을 보장해야 한다. 그렇지 않으면 새로운 문제가 생길 수 있다. 예를 들어, 많은 사람들은 요리를 할 때 다진 고기를 자르는 것이 번거롭다고 생각합니다. 어떤 사람이 가정용 핸드 쉐이크 고기 분쇄기를 설계했는데, 정말 다진 고기보다 훨씬 수월하다. 하지만 이런 고기 분쇄기는 자주 청소해야 해서 번거롭다. 그 결과 많은 사람들이 포기했다.

3) 내구성과 신뢰성이 있습니까? 내구성과 신뢰성은 사용 가치와 직접적인 관련이 있으므로 특별한 주의가 필요합니다. 예를 들어 현재 시장에서는' 빠른 열' 이라는 전기 히터를 볼 수 있어 컵에 든 물이나 우유를 가열하는 데 쉽게 사용할 수 있어 구조가 간단하고 가격이 저렴하다. 하지만 그 디자인은 합리적이지 않고 내구성이 없고, 조심하지 않으면 타버릴 수도 있고, 누전 위험도 있기 때문에 판매량이 크게 줄어든다.

4) 귀여움을 받습니까? 외관의 미감도 사용가치의 일부라는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 시계는 시간을 지시하는 데 사용되지만, 시간이 정확하기만 하면 외관은 고려하지 않아도 된다고 생각할 수는 없습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 시간명언) 사실 많은 물품들은 방이나 다른 곳을 장식하는 역할을 하는데, 적어도 환경의 미감을 파괴해서는 안 된다. 공장에 있는 기계라도 적당한 외관은 조작자의 피로를 덜어주고 소중히 여길 수 있다. 위의 몇 가지 점 외에도 사용 가치에는 안전, 다른 사람을 방해하지 않음, 무공해 등이 포함되어야 한다.

기계 혁신 설계는 디자이너의 창의력을 충분히 발휘하고, 인간의 관련 과학 기술 성과 (이론, 방법, 기술, 원리 포함) 를 이용하여 혁신 구상을 하고, 참신하고 창조적이고 실용성이 있는 기관이나 기계 제품 (장치) 의 실천 활동을 설계하는 것을 말한다. 그것은 두 부분으로 구성됩니다: 첫째, 생산 또는 생활에서 기존 기계 제품의 기술적 성능, 신뢰성, 경제성 및 적용 가능성을 향상시키는 것입니다. 두 번째는 새로운 생산이나 생활의 요구를 충족시키기 위해 새로운 제품과 기계를 창조하고 설계하는 것이다.